2025-02-25
嵌入式FRP增强钢筋混凝土梁抗剪是进行结构修复的新技术,由于嵌入式FRP所具有的一些优势,使其成为较好的外贴加固技术,越来越受到重视。嵌入式FRP主要优势在于材料开发、对结构完整性的保护以及相对较快的适用性。由于FRP条复杂的几何尺寸,粘结后的非线性力学性能,混凝土受拉性能的离散性,使得嵌入式FRP条加固的性能十分复杂,一般通过试验来获得其性能。为更好地掌握表面嵌贴FRP带的性能,提出三维力学模型,用于模拟在相似加载过程中,嵌入式FRP条体系对钢筋混凝土梁抗剪强度的贡献。模型很好地解释了试验结果,并在模型中考虑了粘结滑移力和混凝土破坏之间的相互作用以及相邻FRP条之间的相互作用等复杂现象。
frp筋材嵌入式加固称为一种新型的加固方法,而影响其加固性能的因素有很多,本文通过试验,对frp筋材嵌人式加固的抗弯性能的影响因素进行了定性研究。
为了对钢筋混凝土适筋梁和钢筋混凝土超筋梁的破坏过程进行数值模拟,利用abaqus软件的后处理程序分别绘出两种梁的荷载-位移曲线和弯矩-位移曲线,并针对两种梁的荷载-位移曲线和弯矩-位移曲线分析简支梁的不同破坏形式,求出两种梁的极限弯矩和受剪承载力,与按照现行混凝土结构设计规范计算的理论结果进行比较.试验结果表明,模拟结果与理论结果比较接近,且符合钢筋混凝土简支梁破坏的基本规律,采用的分析模型是正确的,对该结构采用有限元分析的方法是有效的.
在碳纤维板不同的嵌贴长度、嵌贴数量、开槽净间距、混凝土强度及配筋率作为试验因子的条件下,对8根矩形截面梁进行单调加载试验,研究不同加固条件对加固梁的破坏形态、刚度变化、裂缝开展情况及极限承载力的影响。试验结果表明:这些加固措施有效地提高了梁的抗弯极限承载力和刚度,较好地约来了裂缝的发展。
提出一种基于壳单元shell99模拟frp材料的新模型,与现有模型对单层frp梁加载后进行比较,发现几种计算结果基本相同,再与试验梁进行比较,其计算结果与试验值吻合较好,该模型也可用来分析外粘frp的钢筋混凝土板以及混凝土与frp接触面的粘结作用等方面。
提出一种钢筋混凝土嵌入式滑移模型,将模拟钢筋-混凝土交界面的无厚度粘结单元嵌入到混凝土单元中,保证粘结单元上、下表面分别与混凝土、钢筋单元变形协调,尔后通过两表面位移差值表征钢筋滑移。基于虚功原理集成钢筋、混凝土和粘结单元的刚度贡献,建立了嵌入式滑移模型的有限元平衡方程。应用该模型分析钢筋混凝土简支梁破坏试验,获得的构件承载力、裂缝分布形态和破坏模式与试验结果接近。结果表明:嵌入式滑移模型在分析钢筋混凝土结构承载力和裂缝形态方面具有一定的应用前景。
基于mcft理论,用数学关系表述了mcft在钢筋混凝土梁中的受剪理论模型,并对理论计算公式进行了简化。最后用试验数据与简化mcft受剪理论模型结果进行了对比分析,试验结果与计算结果能较好地吻合。表明简化后的受剪理论模型是合理的,从而为钢筋混凝土梁的受剪承载力计算提供另外一种简捷的方法。
通过对4根试验梁抗弯试验,其中1根为对比梁,3根预裂程度相同的加固梁进行分析。得出各构件梁在用cfrp板嵌入法加固后,刚度均有较大提高,裂缝宽度和挠度值也明显减小,极限承载力得到显著提高。并对malek于1998年提出的外贴法弯剪组合模型的公式进行简化修正,验算得到的承载力与试验值较为吻合,说明cfrp嵌入式加固受损钢筋混凝土梁行之有效。
第22卷第4期工程力学vol.22no.4 2005年8月engineeringmechanicsaug.2005 ——————————————— 收稿日期:2003-08-25;修改日期:2003-11-26 基金项目:国家自然科学基金资助重点项目(50238030)和国家863计划资助项目(2001aa336010) 作者简介:张子潇(1982),男,山东临朐人,本科生,从事结构工程研究; *叶列平(1960),男,浙江温州人,教授,从事frp加固研究(e-mail:ylp@tsinghua.edu.cn); 陆新征(1978),男,安徽芜湖人,博士生,从事钢筋混凝土有限元分析. 文章编号:1000-4750(2005)04-0155-08 u型frp加固钢筋混凝土梁 受剪剥离性能的有限元分析 张子潇,
根据钢筋混凝土梁-柱-板边节点的破坏特点,对软化拉压杆模型中框架节点有效宽度的计算方法进行修正,并考虑现浇板中配筋对斜压杆高度的影响,提出含正交梁的钢筋混凝土梁-柱-板边节点的修正软化拉压杆分析模型,并应用该模型对国内外11个框架边节点试件的受剪性能进行理论分析。研究结果表明:对于"等强"节点试件,修正软化拉压杆模型计算得到的框架节点受剪承载力与软化拉压杆模型计算结果相比和试验结果吻合更好,而现行规范建议设计方法计算值比试验值大,核心区存在安全隐患;对于"强节点"试件,修正软化拉压杆模型可以合理地预测梁-柱-板边节点的破坏模式,由该建议模型计算得到的框架节点受剪承载力比现行规范建议设计方法计算结果保守,可确保框架结构安全可靠。
采用纤维增强塑料(frp)板对钢筋混凝土构件进行加固是近年来混凝土结构病害防治研究领域的一个新兴方向。该文基于钢筋混凝土结构设计理论中的截面平衡方程和应力应变关系,为frp板加固的钢筋混凝土梁的计算提供了行之有效的理论和方法。以双筋矩形截面梁的计算分析为重点,给出了适用于单筋、双筋矩形截面梁和t形截面梁的计算公式,较好地反映了梁抗弯加固时正截面受力情况,对类似结构的加固设计也提供了有益的参考
钢筋混凝土梁cfrp加固的ansys数值模拟研究 高永辉,唐照辉 (商丘师范学院建筑与土木工程学院,河南商丘476000) 摘要:采用ansys有限元程序,对碳纤维布加固的矩形截面钢筋混凝土抗弯梁和未加固梁进行了非线性有限元数值模拟 计算,模拟结果表明:碳纤维加固梁的截面较好地符合平截面假定;与未加固梁相比较,碳纤维加固后的混凝土梁,正截面 承载力有较大的提高,裂缝间距和宽度变小,表明加固后梁的刚度有较好提高。 关键词:钢筋混凝土梁;碳纤维布;cfrp加固;ansys;数值模拟;承载力;断裂 中图分类号:tu75文献标识码:a文章编号:1009-7961(2011)03-0043-04 ansysnumericalsimulationstudyofcfrpflexuralstrengthening forreinforc
钢筋混凝土梁cfrp加固的ansys数值模拟研究 高永辉,唐照辉 (商丘师范学院建筑与土木工程学院,河南商丘476000) 摘要:采用ansys有限元程序,对碳纤维布加固的矩形截面钢筋混凝土抗弯梁和未加固梁进行了非线性有限元数值模拟 计算,模拟结果表明:碳纤维加固梁的截面较好地符合平截面假定;与未加固梁相比较,碳纤维加固后的混凝土梁,正截面 承载力有较大的提高,裂缝间距和宽度变小,表明加固后梁的刚度有较好提高。 关键词:钢筋混凝土梁;碳纤维布;cfrp加固;ansys;数值模拟;承载力;断裂 中图分类号:tu75文献标识码:a文章编号:1009-7961(2011)03-0043-04 ansysnumericalsimulationstudyofcfrpflexuralstrengthening forreinforc
四川建筑 第28卷3期 2008106 钢筋混凝土梁的数值模拟分析在ansys中的实现 王亚宁1,齐 辉 2 ,王道远 1 (11石家庄铁道学院,河北石家庄050043;21天津工务段技术科,天津300000) 【摘 要】 采用ansys分析软件在引入混凝土多参数强度准则和非线性本构关系的基础上,对钢筋混 凝土简支梁进行了数值模拟分析。分析表明,用solid65单元模拟钢筋混凝土材料所得到的结果,能较好地反 映钢筋混凝土梁的非线性力学特征。认为ansys软件可用于计算钢筋混凝土结构的受力性能。 【关键词】 钢筋混凝土; 非线性; ansys 【中图分类号】 tu311141 【文献标识码】 b 钢筋混凝土是当今土木工程、水利水电工程使用最为广 泛的建筑材料;钢筋混凝土结构是目前各种
1 读书报告 一.综述 1.1研究加固技术的重要意义 结构在自然环境和使用环境作用下,由于累积损伤、材料老化、灾害荷载、 设计和施工中的缺陷等因素的影响,通常会导致结构抗力衰减而承载能力不足, 其功能将逐渐减弱,如果能够科学的评估这种损伤的程度及规律,采取有效的处 理措施,可以延缓结构的损伤进程,达到延长结构使用寿命的目的。 建国以来,特别是改革开放以后,随着经济建设的迅猛发展,建筑业得到了 飞速的发展。另外,随着钢筋混凝土结构基本理论和设计方法不断地的深入和完 善,越来越多的新型建筑材料得到了推广和应用;越来越多的新型结构体系得到 了发展和实践。与此同时,安居工程和住宅产业化的发展也越来越快。但是,在 新建房屋的同时,对现有建筑结构的补强加固也引起了工程界的广泛重视,成为 结构工程师所必须面对的问题之一。原因是多方面的,主要有下面几点: (1)建筑物都有一定的设
在外部粘贴纤维增强复合材料(frp)来加固钢筋混凝土梁主要有2种粘贴方式,即只在梁的底部粘贴和在梁的整个下半部粘贴frp。根据钢筋的屈服应变和frp的极限应变大小,通过理论分析分别给出了2种粘贴方式下frp的最小厚度与最大厚度,并进行了实例计算。其结果为frp加固层的厚度确定提供了取值范围,对钢筋混凝土梁的加固方案设计具有参考价值。
通过对国内外有关试验数据分析,对集中荷载作用下高强钢筋高强混凝土矩形截面梁斜向开裂荷载的实用公式进行探讨,同时分别用《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010)和美国《钢筋混凝土房屋建筑规范》(aci318-08)中受剪承载力的计算公式对试验数据进行对比分析。结果表明,有腹筋高强钢筋混凝土梁在集中荷载作用下,我国规范安全度略低,美国规范比我国规范偏安全,富余度较高。据此提出了集中荷载作用下高强钢筋混凝土矩形截面梁抗剪承载力实用设计公式。
受到试验仪器及试验费用的限制,利用小尺寸钢筋混凝土梁模型来代替钢筋混凝土构件而进行各种性能研究是十分必要的。本文主要针对小尺寸钢筋混凝土梁模型制作成型的可行性进行研究。首先根据实验室模具设备设计钢筋混凝土梁模型的尺寸,然后再根据实验室的材料条件选择小尺寸钢筋混凝土梁模型制作所需的钢筋及混凝土材料,最后进行混凝土模型梁的浇注及养护,并相应的混凝土强度试验。试验结果表明采用现有材料制作的小尺寸混凝土构件模型是可行的。
一、用钢筋混凝土简支梁的数值模拟为实例,对ansys的使用方法进行说明 钢筋混凝土简支梁,尺寸为长2000mm,宽150mm,高300mm。混凝土采用c30,钢筋全部采用hrb335, 跨中集中荷载p作用于一刚性垫板上,垫板尺寸为长150mm,宽100mm。 建立分离式有限元模型,混凝土采用solid65单元,钢筋采用link8单元,不考虑钢筋和混凝土之 间的粘结滑移。创建分离式模型时,将几何实体以钢筋位置切开,划分网格时将实体的边线定义为钢筋即 可。加载点以均布荷载近似代替钢垫板,支座处则采用线约束和点约束相结合。单元尺寸以50mm左右为 宜。 二、命令流 !钢筋混凝土简支梁数值分析 !分离式模型 finish /clear /prep7 !1.定义单元与材料属性 et,1,solid65,,,,,,,1 et,2,link8 mp,ex,1,1
基于ansys的钢筋混凝土力学分析 摘要本文介绍ansys模拟钢筋混凝土梁的过程,讨论了有限元模型的建立以及在 ansys中的实现,给出了用分离式配筋方法对混凝土梁的分析的一般过程。并给出了详细的 命令流过程。并在此基础上对混凝土梁进行了分析,讨论了在力的作用下混凝土梁的塑形变 形和裂缝的发展过程。 关键词ansys混凝土梁分离式配筋 theanalysisofmechanicsofareinforcedconcretebasedonansys abstractthispaperintroducesansyssimulationofthereinforcedconcretebeam process,discussestheestablishmentofthefiniteelementmodelandthe
为研究箍筋锈蚀钢筋混凝土梁抗剪性能退化规律,在考虑质量损失影响的基础上,对48根混凝土中自然锈蚀光圆钢筋试件进行轴向拉伸试验。结果表明:钢筋试件大多断面整齐,基本无颈缩现象,表现为脆性破坏;随着质量损失的增大,钢筋的屈服平台缩短甚至消失,极限变形显著减小。经回归分析,建立了自然锈蚀光圆钢筋的强度退化模型。考虑钢筋锈蚀对箍筋截面面积和力学性能及混凝土截面的影响,基于《混凝土结构设计规范》(gb50010-2002)以剪压破坏的受力特征为基础建立的混凝土梁抗剪承载力计算公式,提出了箍筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力估算公式。并且,对所提出的箍筋锈蚀钢筋混凝土梁的抗剪承载力的理论预测进行了试验验证。计算结果与试验结果吻合较好,且偏于安全。
职位:节能环保工程造价工程师
擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林
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